Wydział Inżynierii Środowiska
Gospodarka Wodna
Gospodarka Wodna
Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej
Zakład Gospodarki Wodnej
Wykład nr 7
Wykład nr 7
OPRACOWAA

Kierunek: Ochrona Åšrodowiska
Kierunek: Ochrona Åšrodowiska
dr hab.inż. Wojciech Chmielowski prof. PK
Górna Wisła
Stężenia BZT5 wg percentyla 90
19
Oświęcim Tarnobrzeg
18
Sandomierz
17
Kraków
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290
km
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
klasa V IV klasa
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
San
Dunajec
Bre
Å„
Czarna
Strumie
Å„
Nida
Opatówka
Babulówka
A

Ä™
g
Wisłoka
Sanna
Trze
Å›
niówka
Koprzywianka
Kanał O
ż
arów
Przemsza
3
Gróbka
2
Soła
Raba
Skawinka
Pr
Ä…
dnik
Skawa
Rudawa
DÅ‚ubnia
Szreniawa
mgO /dm
Chechło
Nidzica
Wilga
Drwinka
Kisielina
Uszwica
Sposób wyznaczania
ładunków zanieczyszczeń
w dowolnym miejscu cieku
na podstawie pomiarów w
punktach monitoringowych
PROFIL A
ADUNKÓW
Punkty monitoringowe
D o p ly w b o c zn y D o p ly w b o c z n y
y
r ó d ło
W
Z rzu t wzdłuż długości cieku
1
P o b ó r
W
2
D o p ly w b o c zn y
Z r z u t
W
3
M
1
y
ró d ło
A4 P o b ó r
Z rzu t D o p ly w Z rzu t A
d 2
b o c z n y
A A5 A A7 A1 0
A1 A
0 6
2
A8 A9
A
A
6
4 4 5 2
8 8
[ k m ]
D o p ly w
A
d 1 b o c z n y
1
2 2 3
4 5 6 7 1 0 1 1
9
M M
W W W
1 2 3
z1' z1' ' d 1' d 1' ' p1' z 2 ' z 2 ' ' d 2 ' d 2 ' '
[ k m ]
p1' '
1 2
p 2 ' p 2 ' '
"
y
r
A"
A3" 3" = A3" + A A
d 1 7
" "
A = A" + Ad 2
7 7
Zb.
Z
.
b
PROFIL A
ADUNKÓW
Pojedynczy zrzut zanieczyszczonej wody
(ścieki) między punktami monitoringowymi.
Profil na długości cieku.
Między dwoma punktami monitoringowymi
występuje zrzut ścieków o znanej wartości .
Stężenie w punkcie zrzutu jest znane. Pozostałe
parametry odcinka rzeki między punktami
monitoringowymi M1 , M2 konieczne do
wyliczenia profilów są określone
M2
M1
3
2
1
R
A
M 2
BZT 5
A
zrzutu = Szrzutu *Qzrzutu
QZrzutu =1[m3 s]
BZT 5
Szrzutu =1[g m3]
R
A
M 1
[km]
A2 = 50[km2]
A3 =110[km2]
A1 = 10[km2]
N" N" "
R
Q2 = Q2 =
Q3 =[m3 s]
4
Q1N ,R =[m3 s]
2
R R
BZT 5
Q2" = Q2" " =
S =[g m3]
1
BZT 5
S = 1 2[g m3]
N" N" "
R
A
2 = A
2 = A
3 =
BZT 5
A
1N ,R = Q1N ,R Å" S =[g s]
1
R R
N
A
2" = A
2" " = Q3 =
N
A
3 =
A
adunek rzeczywisty przepływający przez
przekrój w jednostce czasu
A
R=SBZT 5Å"SNQR
[ ] [ ]
[mg s]=mg m3Å"m3 s
1. Określenie ładunku naturalnego w punkcie
monitoringowym M2 wg
N R BZT 5
A
3 =A
3 -A
zrzutu ; A
zrzutu=QzrzutuÅ"Szrzutu ;[g m3]
2. Określenie ładunku jednostkowego ( przyrost
ładunku związany z przyrostem przepływu
N
A
3 - A
1N
A
j =
"SNQ(N-1)
3
3. znając ładunek jednostkowy, możemy wyliczyć
ładunek naturalny w przekroju 2 (przekrój
zrzutu zanieczyszczeń ) wg
N N
A
2 = A
1N + A
j(SNQ2 - SNQ1N)
Å"
A
adunek naturalny w miejscu zrzutu ( przekrój 2) jest
taki sam po lewej jak i po prawej stronie przekroju
4. A
adunek rzeczywisty w przekroju 2 jest inny po
lewej i prawej stronie
R N" "
R N"
A
2" " =A
2 +A
zrzutu
A
2" =A
2
5. Dla każdego przekroju dzieląc ładunek
rzeczywisty występujący w tym przekroju
przez przepływ rzeczywisty przekroju
wyznaczamy stężenie wskaz
nika BZT5 w tym
przekroju
BZT R R
[ ]
Sx 5=A
x SNQx ; g m3
PrzedstawiajÄ…c otrzymane wyniki w formie wykresu
otrzymujemy profil stężeń na długości cieku.
Otrzymany profil pozwala na zorientowanie siÄ™ w
jakiej klasie czystości znajduje się ciek i ewentualnie
jakie dalsze kroki podjąć celem poprawy jakości wody
w cieku.
SBZT5 <= 2 [mg/dcm3] I klasa czystości
2> SBZT5<= 3 II klasa czystości
3> SBZT5<= 6 III klasa czystości
6> SBZT5<= 12 IV klasa czystości
SBZT5 > 12 V klasa czystości
PROFIL A
ADUNKÓW
Pojedynczy pobór między punktami monitoringowymi.
Wyliczenie Å‚adunku pobory
Profil na długości cieku.
Między dwoma punktami monitoringowymi występuje
pobór wody o znanej wartości
Qpoboru[m3]
s
SBZT[mg dcm3]
5
Stężenie w punkcie poboru nie jest
znane. Pozostałe parametry odcinka rzeki między
punktami monitoringowymi M1 , M2 konieczne do
wyliczenia profilów są określone
Brakująca wielkość
M M
1 3
3
1 2
BZT 5
A
=S * Q
poboru poboru poboru
3
Q =1[m s]
poboru
[km ]
2
2 2
A3=110[km]
A1=10[km] A2=50[km]
R
R" "
3
Q2" Q2
Q1N =Q1R=2[m s]
Q3N
R
R
R 3
A
2" A
2" "
A
1N =A
1R=1[g s]
Q3 =10[m s]
R
A
3 =5[g s]
Brakujące wielkości
1. Określenie ładunku jednostkowego ( przyrost
ładunku związany z przyrostem przepływu
R
A
3 - A
poboru - A
1R
A
j =
"SNQ(N-1)
3
BZT 5 R
R
Spoboru Å"Qpoboru
A
3 - A
1R
BZT 5
A
j = - = a1 - a2 Å" Spoboru
"SNQ(N-1) "SNQ(N-1)
3 3
N
"SNQ(N-1) = SNQ3 - SNQ1N
3
R
R
Qpoboru
A
3 - A
1R
a2 =
a1 =
"SNQ(N-1)
3
"SNQ(N-1)
3
2. układ równań określających ładunek
zanieczyszczeń w rzece bezpośrednio przed
poborem (umowny punkt ) możemy zapisać w
postaci :
R" BZT 5 R
Å„Å‚
2
ôÅ‚A
= Spoboru Å"Q2"
od lewej strony
òÅ‚
R" R
Å"
ôÅ‚
ółA
2 = A
1R + A
j(Q2" - Q1R)
R" " BZT 5 R
Å„Å‚
= Spoboru Å" Q2" "
2
ôÅ‚A

od prawej strony
òÅ‚
R" " R R R
Å"
ôÅ‚
ółA
2 = A
3 - A
j(Q3 - Q2" " )
3. W przypadku pojedynczego zrzutu wyliczenie
stężenia sprowadza się do rozwiązania równania
algebraicznego z jednÄ… niewiadomÄ… .
Porównując prawe strony np. układu równań ( od lewej
strony ) otrzymujemy :
R R
( )
Sp Å"Q2" = A
1R + a1 - a2 Å" Sp Å"(Q2" - Q1R)
R
A
1R + a1(Q2" - Q1R)
Å"
\
p =
R R
Q2" + a2(Q2" - Q1R)
Å"
\
P
4. Dysponując wielkością wyliczamy
Å‚adunek zawarty w poborze
A
p=\
pÅ"Qp
5. Znając wielkość ładunku zanieczyszczeń w
poborze możemy wyliczyć ładunek naturalny w
punkcie monitoringowym M1 oraz Å‚adunek
jednostkowy
N R
A
3 =A
3-A
p
A
j = a1 - a2 Å" \
p
5. W następnej kolejności możemy sprawdzić
otrzymane wielkości odtwarzając ładunki
rzeczywiste miedzy punktami
monitoringowymi M1, M2
A
1R = A
1N
R R
A
2" = A
1R + A
j Å" (Q2" - Q1R)
R R
A
2" " = A
2" - A
P
R R R R
A
3 = A
2" " + A
j Å"(Q3 - Q2" " )
Profil z dwoma poborami i
dwoma zrzutami
z2 d3
M1 M 2
p1 p2
d 2
A
R
5" 5" " 6" 6" " 8" 8" " 9" 9" " 10" 10" "
4 11
[mg dm3]
R
A
z2=Sz2 *Qz2
R
A
M 2
R
A
d 2=Sd 2 *Qd 2
R R
R R
A
M1=SM1 * SNQM1
A
M 2=SM 2 * SNQM 2
R
A
p2=S *Qp2
p2
R
A
M1
[km]
R R
R R
A
10" A
10" "
R
A
p1=S *Qp1 A
5" A
5" "
p1
R R R R
Q5" Q5" " Q10" Q10" "
1. PROFIL A
ADUNKÓW ( naturalny, rzeczywisty)
2. PROFIL ST
ŻEC
(rzeczywisty, graniczny)
3. PROFIL A
ADUNKU GRANICZNEGO
4. CHA
ONNOŚĆ wzdłuż długości cieku
Wyznaczenie A
adunku A
rzeczywistego we wszystkich przekrojach
bilansowych, (nałożenie ładunków zawartych w poborach i
zrzutach na profil Å‚adunku naturalnego)
do x
R N
A
x =A
x +
"(A
-A
poboru )
zrzutu
odz
ródła
Wyznaczenie stężenia BZT5 we wszystkich przekrojach bilansowych
BZT 5 R R
S =A
przekroju / SNQ
przekroju przekroju
Wyznaczenie Å‚adunku granicznego sprowadza siÄ™ do zastosowania
wzoru
graniczne graniczne
A
przekroju =S * SNQrzeczywiste
przekroju przekroju
SBZT5 <= 2 [mg/dcm3] I klasa czystości
2> SBZT5<= 3 II klasa czystości
3> SBZT5<= 6 III klasa czystości
6> SBZT5<= 12 IV klasa czystości
SBZT5 > 12 V klasa czystości
CHA
ONNO\

przekroju
graniczny
Chprzekroju=A
przekroju-A
rzeczywisty
przekroju
Różnica między ładunkiem granicznym
przekroju a Å‚adunkiem rzeczywistym
występującym w przekroju zwana jest
chłonnością przekroju
Jeżeli chłonność jest:
a.) dodatniego znaku oznacza to , że w danym przekroju
ładunek graniczny przewyższa ładunek rzeczywisty a
zatem przekrój może przyjąć jeszcze różnicę
ładunków granicznego a rzeczywistego ,
b.) jest równa zero , oznacza że ładunek rzeczywisty równy
jest Å‚adunkowi granicznemu w danym przekroju a
co za tym idzie nie ma możliwości dalszego
zwiększania ładunku rzeczywistego w danym przekroju ,
c.) jest ujemnego znaku oznacza to, iż w analizowanym
przekroju Å‚adunek rzeczywisty przekracza Å‚adunek
graniczny a w następstwie tego faktu należy
przewidziećdziałania ograniczające ładunek rzeczywisty w
tym przekroju .
Wydział Inżynierii Środowiska
Gospodarka Wodna
Gospodarka Wodna
Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej
Zakład Gospodarki Wodnej
Wykład nr 7
Wykład nr 7
OPRACOWAA

Kierunek: Ochrona Åšrodowiska
Kierunek: Ochrona Åšrodowiska
dr hab.inż. Wojciech Chmielowski prof. PK
Górna Wisła
Stężenia BZT5 wg percentyla 90
19
Oświęcim Tarnobrzeg
18
Sandomierz
17
Kraków
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290
km
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
klasa V IV klasa
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
PROFIL A
ADUNKÓW ST
ŻEC
,
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
KlASY CZYSTOÅšCI Wody
San
Dunajec
Bre
Å„
Czarna
Strumie
Å„
Nida
Opatówka
Babulówka
A

Ä™
g
Wisłoka
Sanna
Trze
Å›
niówka
Koprzywianka
Kanał O
ż
arów
Przemsza
3
Gróbka
2
Soła
Raba
Skawinka
Pr
Ä…
dnik
Skawa
Rudawa
DÅ‚ubnia
Szreniawa
mgO /dm
Chechło
Nidzica
Wilga
Drwinka
Kisielina
Uszwica